X선 결정 분석법으로 밝힌 고추의 항암성분 피퍼롱구민의 분자구조

긴고추라 불리는 원산지가 인도인 향긋한 고추. 식물의 항암성질의 이면에 있는 화학적인 과정이 텍사스 대학교 사우스웨스턴 의료 센터 과학자들에 의해 밝혀졌다. 비결은 피퍼롱구민(PL)이라는 화학물질로 이 물질은 전립선암, 유방암, 폐암, 대장암, 림프종, 백혈병, 원발성 뇌종양 및 위암을 포함한 많은 암에 대해 항암 작용을 하는 것으로 밝혀졌다. 피퍼롱구민의 분자구조가 광범한 암 치료에 사용할 수 있는 피퍼롱구민의 효능을 개선하는 추가적인 약품 개발 노력을 가능하게 해줄 것이라고 생화학 및 방사선 종양학 조교수인 케네스 웨스트오버 박사가 말했다.

연구진은 X선 결정 분석법을 사용해서 그 화학물질이 섭취된 후에 어떻게 변화하는지를 보여주는 분자구조를 만들어낼 수 있었다. 피퍼롱구민은 GSTP1이라는 유전자를 무력화시키는 활동형 약제인 hPL로 변한다. GSTP1 유전자는 흔히 종양 속에 지나치게 많은 해독 효소를 생산한다. 해롤드 C. 시몬스 종합 암센터의 일원인 웨스트오버 박사는 피퍼롱구민의 항암 성질을 더 잘 이해하기 위해 텍사스 대학교 사우스웨스턴 의료 센터의 구조생물학 코어(SBC)에 있는 최첨단 기술 즉 세계적으로 유명한 텍사스 대학교의 X선 결정 분석 시설을 이용했다.
  
X선 결정 분석법은 분자들이 표적물과 어떻게 상호 작용하는지를 보여주는 분자구조를 과학자들이 결정하도록 해준다. 이 경우에는 피퍼롱구민이 GSTP1 유전자와 어떻게 상호 작용하는지를 보여주는 분자구조를 결정하도록 해준 것이다. 분자구조를 보면 그런 표적물에 대한 약물을 개발하는 데 도움이 된다. 우리의 분자구조가 광범한 암 치료에 사용할 수 있는 피퍼롱구민의 효능을 개선하는 추가적인 약품 개발 노력을 가능하게 해줄 것을 연구진은 희망하고 있다고 웨스트오버 박사는 말했다. 이번 연구는 X선 결정 분석법의 놀라운 위력을 보여주고 있다고 그는 부언했다.

원산지가 인도인 긴고추 식물은 인도 남부와 동남아에서 발견된다. 아유르베다와 관련이 있는 인도 대륙에서는 수천 년 전부터 존재했다. 이번 연구는 우리의 이론들을 조사하고 다시 재조사하는 것이 중요한 것을 보여주고 있다. 이 경우에는 우리가 현대 과학을 이용해서 3천년이나 된 오래된 의학적인 주장에 대해 본질적으로 새로운 무언가를 알게 되었다고 웨스트오버 박사가 말했다.

출처: W. Harshbarge et al., "Structural and Biochemical Analyses Reveal the Mechanism of Glutathione S-Transferase Pi 1 Inhibition by the Anti-cancer Compound Piperlongumine" J Biol Chem. 2016 Nov 21. pii: jbc.M116.750299.